三維可視化作為數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)的一種影像學(xué)工具，采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)將CT或MRI圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過工作站處理，導(dǎo)入三維可視化成像軟件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割、融合、計(jì)算、渲染等操作，構(gòu)建出立體的三維模型。該模型可對(duì)目標(biāo)病灶、相關(guān)臟器和脈管系統(tǒng)的精確位置、空間解剖結(jié)構(gòu)、形態(tài)及容積等信息進(jìn)行多角度和全方位的描述和解釋，可為臨床醫(yī)師提供直觀的視覺體驗(yàn)和全量化信息，對(duì)術(shù)前準(zhǔn)確診斷、個(gè)體化手術(shù)方案的規(guī)劃和手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)估具有很高價(jià)值。

經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，三維可視化技術(shù)在保留腎單位手術(shù)、尿路重建手術(shù)、經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)以及活體腎移植中均有著廣泛應(yīng)用。北京大學(xué)泌尿外科研究所從2018年1月開始采用三維可視化技術(shù)評(píng)估手術(shù)患者，并深入應(yīng)用到臨床實(shí)踐之中。

為更好地規(guī)范三維可視化技術(shù)在泌尿外科的應(yīng)用，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了三維可視化操作流程，并從三維可視化技術(shù)的數(shù)據(jù)輸入、處理以及報(bào)告輸出三個(gè)方面建立了三維可視化臨床技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，供臨床參考。

1 三維可視化技術(shù)輸入標(biāo)準(zhǔn)

1.1 CT掃描標(biāo)準(zhǔn)

(1)推薦64排及以上CT掃描，包含平掃+增強(qiáng)(腎皮髓質(zhì)期、腎實(shí)質(zhì)期及排泄期)掃描。(2)患者取仰臥位，頭足方向掃描，深吸氣后屏住呼吸;掃描矩陣512×512,機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.5～0.75 s/圈，掃描條件120 kV、200～250 mA(建議采用管電流自動(dòng)調(diào)制技術(shù))；掃描范圍為膈肌至恥骨聯(lián)合；對(duì)比劑采用碘造影劑(碘海醇，350 mg I/mL)，以3 mL/s速率注射。(3)掃描層厚1.0 mm、層間距1.0 mm，普通層厚2.5 mm、層間距2.5 mm，薄層標(biāo)準(zhǔn)層厚0.6 mm、層間距0.6 mm。(4)腎皮髓質(zhì)期延時(shí)時(shí)間為20～25 s，腎實(shí)質(zhì)期延時(shí)時(shí)間為60～70 s，腎排泄期延時(shí)時(shí)間為3～5 min，必要時(shí)排泄期可延長(zhǎng)更長(zhǎng)時(shí)間。(5)保存DICOM數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)層厚0.625～1.500 mm。

1.2 MRI掃描標(biāo)準(zhǔn)

(1)推薦1.5 T及以上MRI設(shè)備進(jìn)行平掃+增強(qiáng)掃描，先行T1WI及T2WI平掃，后增強(qiáng)掃描。(2)檢查前患者在檢查床上反復(fù)訓(xùn)練，能良好屏氣20 s以上，取仰臥位，頭足方向掃描，視野為420 mm×300 mm，掃描層厚2.0～3.0 mm，層間距2.0～3.0 mm。(3)MRI平掃：①T1WI：橫斷位，T1WI采用屏氣二維相擾梯度回波序列，雙回波擾相回波序列(正相位：TR 190 ms，TE 4.4 ms；反相位：TR 190 ms)；②脂肪抑制T2WI：橫斷位，T2WI呼吸觸發(fā)脂肪抑制快速恢復(fù)自旋回波掃描(TR/TE：5 000/81 ms)。(4)MRI增強(qiáng)：薄層動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，采用T1WI序列，如需包含全泌尿系，建議動(dòng)態(tài)增強(qiáng)采用冠狀位掃描；注射造影劑后三期掃描：動(dòng)脈期12～40 s，靜脈期40～75 s，延遲期85～110 s。(5)保存DICOM數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)層厚0.625～1.5 mm。

2 三維可視化技術(shù)處理標(biāo)準(zhǔn)

2.1 軟件系統(tǒng)及功能要求

軟件資質(zhì)需取得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局等注冊(cè)認(rèn)證，且為便于下級(jí)醫(yī)院使用，手術(shù)規(guī)劃功能應(yīng)支持Web操作瀏覽，支持移動(dòng)多終端查閱。

2.1.1三維可視化重建模塊 (1)實(shí)體臟器：腎、腎上腺成像模塊；(2)空腔臟器：輸尿管、膀胱和血管三維成像模塊。

2.1.2手術(shù)規(guī)劃模塊 可以自定義擴(kuò)大占位病變輪廓邊界，從而更好地設(shè)計(jì)R0切除方案。具備三維圖像和二維圖像的映射交互功能，方便交互查看二維和三維圖形。

2.1.3軟件系統(tǒng)性能指標(biāo) (1)實(shí)體臟器體積測(cè)量：誤差在±5%內(nèi)；(2)血管成像：根據(jù)臨床需求和影像質(zhì)量情況，血管實(shí)現(xiàn)3～5級(jí)以上成像；(3)輸尿管系統(tǒng)成像：根據(jù)臨床需求和影像質(zhì)量，擴(kuò)張輸尿管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)2～3級(jí)以上成像；(4)腎切除手術(shù)規(guī)劃測(cè)量：占位擴(kuò)展半徑0～20 mm，立體空間距離測(cè)量誤差在±5%內(nèi)，映射成像誤差≤±5%；

2.2 三維可視化技術(shù)人員要求

具有醫(yī)學(xué)影像、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)背景的技術(shù)人員以及具備臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生在軟件培訓(xùn)后均可進(jìn)行三維可視化圖像處理操作，或可根據(jù)實(shí)際情況委托專業(yè)第三方機(jī)構(gòu)開展。

2.3 三維可視化重建范圍及標(biāo)準(zhǔn)

常規(guī)重建范圍為目標(biāo)病變(占位、囊腫、結(jié)石等)、腹腔及盆腔臟器(包括腎上腺、腎、輸尿管、膀胱、胰腺、脾、十二指腸、空回腸與結(jié)直腸等)、相應(yīng)脈管系統(tǒng)(主要為腹主動(dòng)脈、下腔靜脈、髂內(nèi)和髂外動(dòng)靜脈及其分支等，特別注意應(yīng)包括腎動(dòng)靜脈以及性腺動(dòng)靜脈，同時(shí)對(duì)于增大的淋巴結(jié)也應(yīng)重建出來(lái))，另外也應(yīng)包括相鄰的皮膚、肌肉以及骨骼。值得注意的是，凡有變異血管，特別是影響手術(shù)規(guī)劃的變異血管應(yīng)納入重建范圍。此外，為更準(zhǔn)確地完成重建，還應(yīng)結(jié)合患者病史、相關(guān)檢查、體征、CT報(bào)告等，特殊情況或者合并疾病需以個(gè)體化診療需求為準(zhǔn)，單獨(dú)考慮重建范圍。

3 影像報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)

影像報(bào)告應(yīng)包括：(1)醫(yī)院、科室、患者等基本信息；(2)三維可視化模型正、反面整體視圖(圖1)；(3)各組織臟器、病變、結(jié)石等體積信息；(4)占位與周邊組織器官以及血管的關(guān)系(圖2)；(5)血管及輸尿管如有變異需在報(bào)告中特別指出并提示(圖3)；(6)對(duì)原始影像資料的評(píng)估分析；(7)條件允許的情況下應(yīng)標(biāo)記變異分型；(8)條件允許的情況下應(yīng)提供模擬手術(shù)方案供參考。

圖1 三重建模形整體視圖(馬蹄腎、雙腎積水)

圖2 占位與腎實(shí)質(zhì)、腎盂、腎盞以及血管的關(guān)系(左腎腫瘤)

圖3 腎實(shí)質(zhì)、腎盂、腎盞及輸尿管與動(dòng)脈、靜脈的關(guān)系(右腎積水，箭頭示左腎下極異位動(dòng)脈)

總之，泌尿外科和影像科醫(yī)生可參考本規(guī)范，使三維可視化結(jié)果同質(zhì)化，具有可比性和可信度，為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化疾病大數(shù)據(jù)和樣本庫(kù)平臺(tái)奠定基礎(chǔ)，提高泌尿系疾病診療技術(shù)水平。